基于生态系统服务供需的长三角地区生态安全空间格局构建与管控机制研究

Ecological security is important for the sustainable development of national and regional social and economic development. This study selects the Yangtze River Delta region as the research object. Combined with energy value analysis, spatial analysis, model prediction and other methods, the project will evaluate and visualize the ecosystem service value of the region under climate change and urbanization, analysis and simulation of future changes in ecosystem services under different climate change and land use change development models. Combined with the field strength model and the fracture point model, the analysis of ecosystem transfer of ecosystem services within the region as well as spatial quantification of the supply and demand of ecosystem services will be conducted. The spatial pattern of regional ecosystem service supply and demand will be clarified. This study further extracts the ecological corridor using the minimum cumulative resistance model, and combines the results of the trade-off synergy analysis between different ecosystem services to explore the construction of regional ecological security pattern and control mechanism. This study provides a research framework for the construction of ecological security pattern and control mechanism based on quantitative assessment of supply and demand of ecosystem services. The research results can provide a scientific basis for the coordinated development of the Yangtze River Delta region, ecological security control policies and ecological compensation standards, which has important theoretical and practical significance for regional sustainable development.

生态安全是国家和区域社会经济可持续发展的重要保障。本研究选取我国东部经济发达的长三角区域作为研究对象，综合利用能值分析、空间分析、模型预测等方法，对气候变化以及城镇化背景下该区域的生态系统服务价值进行评估核算和空间可视化分析，对未来不同气候变化以及土地利用变化发展模式下的生态系统服务变化进行模拟预测，结合场强模型以及断裂点模型，深入分析生态系统服务在区域内部的流转代谢，对研究区域内生态系统服务的供给与需求进行空间量化，明确区域生态系统服务供需空间格局，进一步利用最小累积阻力模型提取生态廊道，结合不同生态系统服务间的权衡协同关系分析结果，探索构建区域生态安全格局与管控机制。本研究提供了基于生态系统服务供需量化评估的生态安全格局构建研究框架，研究结果可为长江三角洲区域协同发展、生态安全管控政策及生态补偿标准的制定提供科学依据，对区域可持续发展具有重要的理论和现实意义。

生态安全不仅保障了人类赖以生存的生态环境，还为人类社会发展提供了各类直接与间接的生态系统服务，是维持人类社会经济可持续运行的基础。可再生自然资源开发是应对气候变化、促进可持续发展的有效途径，可再生自然资源是产生及维持生态系统服务的基础，同时可再生自然资源对维持区域生态安全提供重要支撑。本研究已完成工作可以总结为以下三个方面：（1）对我国可再生自然资源进行了量化评估以及空间分布可视化分析，刻画我国可再生自然资源空间分布曲线；并进一步结合社会经济数据开展相关性分析，研究结果表明在我国东部、中部以及西部省市，可再生自然资源的分布量与社会经济发展均呈现负相关性，长三角等地区较高的社会经济发展水平较高，但可再生自然资源的开发利用依然有待优化，结合社会经济数据分析，提出分布式发展模式；（2）揭示了长江三角洲地区主要生态系统服务的空间分布特征，ESVs总体趋势为南高北低。这与土地利用变化的现状是一致的，即森林和草地主要分布在长三角地区的南部。本研究中对区域间ESV的空间流转识别等研究结果为生态安全规划和管理提供有价值的信息，同时为我国在不同行政区划间的生态补偿政策制定和实施提供参考；（3）基于“驱动力-压力-状态-影响-响应” (DPSIR)模型，构建生态安全指标模型，对上海市的生态安全等级水平开展评估。结果表明，上海市的生态安全整体处于较差的水平，但是与2011年的各项指标相比，2020年的上海生态环境水平有着阶段性的提高。通过具体指标进一步的分析表明，驱动力、压力与响应指标对于上海市的生态安全建设起到关键性的作用，结合对上述三项指标的具体影响因素的综合分析，进一步提出应采取的响应措施，包括提高智力资本与人口素质、加大投入生态环境的财政、提高绿化覆盖率、加快基础设施建设和政策完善等。上述研究结果对上海市的生态安全格局构建提出了具体建议，同时可以为长三角区域生态安全格局构建与优化提供科学参考与实施途径。